內(nèi)蒙古巴彥哈爾金礦床地質(zhì)特征及成因初探

張雪旎，王佳新，張賦

1.中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京100083；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010020

內(nèi)蒙古巴彥哈爾金礦床地質(zhì)特征及成因初探

張雪旎1，王佳新1，張賦2

1.中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京100083；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010020

內(nèi)蒙古巴彥哈爾金礦床位于華北陸塊北緣艾力廟-錫林浩特中間地塊西北緣.礦床賦存于中元古代溫都爾廟群的絹云石英片巖和綠泥石片巖中.礦床的形成與區(qū)內(nèi)韌性剪切帶及華力西期巖漿活動關(guān)系密切.礦區(qū)內(nèi)共圈定出5個礦體，總體走向為北西向，礦體呈似層狀或透鏡狀產(chǎn)出，礦石類型包括石英脈型和糜棱蝕變巖型.金礦化與硅化和黃鐵絹英巖化蝕變關(guān)系密切.結(jié)合礦床的礦體地質(zhì)、礦物成分、礦物嵌布及圍巖蝕變特征以及前人包裹體測溫結(jié)果，認(rèn)為礦床類型為淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V.

巴彥哈爾金礦床；華力西期侵入巖；韌性剪切帶；低溫?zé)嵋盒?；?nèi)蒙古

1 成礦地質(zhì)特征

內(nèi)蒙古巴彥哈爾金礦床是近年來在蘇尼特左旗南部地區(qū)發(fā)現(xiàn)的代表性金礦床之一，其具有規(guī)模小、品位高、埋藏淺和易選冶的特征.該礦床位于內(nèi)蒙古錫林郭勒盟境內(nèi)，距蘇尼特左旗旗政府駐地滿都拉圖鎮(zhèn)西南50 km.大地構(gòu)造位置位于華北陸塊北緣古生代造山帶所裹挾的前寒武紀(jì)中間地塊——艾力廟-錫林浩特中間地塊西北緣，地處華北陸塊與西伯利亞板塊縫合帶——二連浩特-賀根山深大斷裂帶南側(cè)［1］.該區(qū)屬于興蒙造山帶，是內(nèi)蒙古中南部地區(qū)重要的鐵和黃金產(chǎn)地.區(qū)域上以前寒武紀(jì)和上古生界地層出露廣泛.古生代—中生代巖漿巖活動頻繁以及構(gòu)造情況復(fù)雜為特征.

1.1 地層

本區(qū)主要存在3個構(gòu)造-地層單元，即前寒武系中間地塊、上古生界火山-沉積巖地層和中—新生界火山-沉積巖（物）蓋層［1］.

前寒武系變質(zhì)巖主要由中元古界白銀都西群和新元古界溫都爾廟群組成.白銀都西群出露于白-巴金礦區(qū)南部，是一套角閃巖相的中深變質(zhì)巖系，是錫林浩特微板塊的結(jié)晶基底.主要由黑云母斜長片麻巖、黑云母變粒巖、斜長角閃巖和大理巖構(gòu)成.溫都爾廟群分布于該金礦區(qū)西部和西北部，為一套綠片巖相的巖層，是區(qū)內(nèi)金成礦有利的礦源層［2］.主要巖石類型為綠泥綠簾陽起片巖、綠泥鈉長片巖、絹云石英片巖、片理化安山巖、斜長角閃片巖和石英片巖.

上古生界火山沉積巖地層主要由上泥盆統(tǒng)才倫郭少組、中石炭統(tǒng)本巴圖組、上石炭統(tǒng)阿木山組、下二疊統(tǒng)大石寨組和哲斯組組成.分布于白-巴礦區(qū)的北部、東部及東北部，以分布面積小，連續(xù)性差和巖石類型復(fù)雜為特征.

中—新生界火山-沉積巖層主要由中—下侏羅統(tǒng)阿拉坦合力群（馬尼特廟群）和下白堊統(tǒng)巴彥花組以及第三系和第四系沉積巖組成.

1.2 構(gòu)造

受華北陸塊、古蒙古洋殼和西伯利亞板塊的多次俯沖、碰撞和對接作用影響，區(qū)內(nèi)構(gòu)造形跡復(fù)雜，斷裂構(gòu)造分布廣泛.其中與推覆構(gòu)造有關(guān)的韌性剪切帶與金礦床有密切的時空分布關(guān)系.空間上，金礦床展布受次級韌性剪切帶的控制；金礦化受韌性剪切帶的變形強度控制；礦脈的產(chǎn)出受韌性剪切帶內(nèi)裂隙的控制［3-4］.時間上，金礦床主要形成于韌性變形后的脆韌性及脆性變形疊加階段.目前，蘇尼特左旗地區(qū)由北至南已圈定出4條規(guī)模較大的韌性剪切帶［1］（圖1），這些剪切帶主要活動時段為華力西晚期至燕山早期，主要變形期為印支期.對剪切帶的形成溫壓條件研究表明，其形成溫度和壓力分別為380℃和500 MPa，從而推測其形成深度應(yīng)為15～20 km［5］.根據(jù)金礦床的分布情況，將它們分為三帶：北帶為巴彥溫都爾-巴潤薩拉和祖勒格圖-道勒花圖格韌性剪切帶，與之有關(guān)的金礦點包括巴彥溫都爾金礦點、敖其敖包金礦點等，礦化類型以石英脈型為主，賦存于印支期二長花崗巖、華力西晚期花崗閃長巖體內(nèi)及二疊系中.中帶為巴彥寶力道-哈珠車根廟韌性剪切帶，金礦點包括白音寶力道金礦點、巴彥布拉格金礦點等，礦化類型包括糜棱蝕變巖型與石英脈復(fù)合型，以糜棱蝕變巖型為主，產(chǎn)于加里東期片麻狀石英閃長巖、印支期黑云母二長花崗巖內(nèi)或與溫都爾廟群接觸帶內(nèi).南帶為巴彥敖包-交其爾推覆構(gòu)造及韌性剪切帶，金礦床（點）包括“365”金礦點、色日古楞金礦點以及巴彥哈爾金礦床.礦化類型主要為糜棱蝕變巖型，分布于華力西中晚期花崗巖與溫都爾廟群接觸帶內(nèi)［6］.

1.3 巖漿巖

該區(qū)不同產(chǎn)出時代、成因、規(guī)模的巖漿巖組成了復(fù)雜的巖漿巖帶，這些巖漿巖產(chǎn)出狀態(tài)以巖株、巖枝為主，次為巖基、巖墻、巖脈等，多呈近E—W或NE向展布.其中花崗巖類侵入巖分布面積占全部侵入巖體的96%，且?guī)r石類型較多，含礦性較好.區(qū)域金礦與加里東期、海西期巖漿活動密切相關(guān)［1］.其中海西期的巴彥哈拉圖序列花崗巖類與巴彥哈爾金礦床關(guān)系密切.該花崗巖類主要包括花崗閃長巖、二長花崗巖和正長花崗巖，巖體呈不規(guī)則狀巖瘤、巖株或巖枝狀產(chǎn)出，分布于滿都拉圖鎮(zhèn)南部28 km處.陳斌等［7］認(rèn)為其成巖作用與古生代古板塊同碰撞構(gòu)造活動有關(guān)，屬S型花崗巖.

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

礦區(qū)目前發(fā)現(xiàn)5個主要礦體，礦體厚1.05～76.50 m，主要沿中元古界溫都爾廟群與晚古生代花崗巖類侵入巖體接觸部位分布，并嚴(yán)格受北東向擠壓破碎帶構(gòu)造的控制（圖2）.Ⅱ-1號金礦體是本礦區(qū)的主要礦體，礦體形態(tài)呈似層狀或大透鏡體產(chǎn)出，沿走向和傾向礦體具有波狀起伏、分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)、膨脹收縮的特征.礦體走向北東50°，傾向北西320°，傾角5～39°，控制長度為2 084.60 m.單工程厚度1.99～76.50 m，平均厚度27.95 m.金最高品位67.50×10-6，最低品位0.005× 10-6，平均品位0.93×10-6.礦體頂板圍巖為流紋斑巖或絹云母石英片巖，底板圍巖為絹云母石英片巖或綠泥石英片巖，礦體工程控制最大垂直深度189.29 m，控制斜深為210 m.據(jù)統(tǒng)計品位變化系數(shù)282.0%，厚度變化系數(shù)64.6%.賦存標(biāo)高為847.27～1036.56 m.

2.2 礦石特征

礦體賦存于擠壓破碎帶中，礦石類型主要為石英脈型、蝕變巖型和糜棱巖型.礦石構(gòu)造主要為網(wǎng)脈狀和浸染狀，局部地段有晶洞狀、蜂窩狀和角礫狀.結(jié)構(gòu)有碎裂結(jié)構(gòu)、鱗片（葉片）變晶粒狀結(jié)構(gòu)、半自形假象粒狀結(jié)構(gòu)、他形晶粒結(jié)構(gòu)等.

礦石礦物組分比較簡單.金屬礦物主要包括褐鐵礦、赤鐵礦、白鐵礦、鎢錳鐵礦、黃鐵礦、砷黃鐵礦及自然金.脈石礦物主要有石英、絹云母、綠泥石、黑云母、白云母.次有石榴石、綠簾石、高嶺石、磷灰石和方解石.

褐鐵礦：灰白色，半自形假象粒狀,呈分散狀嵌布于脈石中，含量3%～5%.

圖1 蘇尼特左旗地區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造分布圖（據(jù)趙利青等，2003資料改編）Fig.1 Regional geological map of Sonid Zuoqi（Modified from Zhao et al.,2003）

菱鐵礦：作為后期碎裂充填物形式出現(xiàn)，主要充填脈石裂隙面上，與黃鐵礦共生.

赤鐵礦：呈浸染狀、細(xì)脈狀沿微裂隙分布，構(gòu)成網(wǎng)脈狀，大部分為不規(guī)則集合體狀，含量為10%～15%.

白鐵礦：呈細(xì)小葉片嵌布于黃鐵礦內(nèi)的連生體中,含量微量.

鎢錳鐵礦：褐灰色，呈棱狀結(jié)構(gòu)晶體與晚期形成的細(xì)粒黏土和次生黃鐵礦同時出現(xiàn)，充填在裂隙中.

圖2 巴彥哈爾礦區(qū)地質(zhì)剖面圖Fig.2 Geological section of the Bayanhar orefield

黃鐵礦：呈微小的自形立方晶體，幾十微米大小不等，稀疏地散布于微晶石英和相關(guān)黏土上，有時不規(guī)則的充填在細(xì)脈中.

礦石有用組分主要為金.金的粒度在4 μm×6 μm～10 μm×150 μm之間.金粒形態(tài)呈不規(guī)則片狀、粒狀.自然金為中等成色，金粒嵌布方式有3種形式：一是在石英脈中與褐鐵礦嵌布出現(xiàn)；二是在黃鐵礦中呈包體出現(xiàn)；三是在石英脈中呈浸染狀獨立出現(xiàn).

2.3 圍巖特征

礦體頂?shù)装鍑鷰r主要為綠泥石英片巖、絹云母石英片巖和流紋巖.礦體與圍巖界線不明顯，呈漸變過渡關(guān)系.金礦體是后期熱液活動形成的產(chǎn)物，圍巖與金礦體關(guān)系緊密，圍巖受成礦后期熱液活動的影響而產(chǎn)生蝕變現(xiàn)象，從金礦體中心向外，依次分布有硅化帶、黃鐵絹英巖化帶、絹云母化帶和青磐巖化帶，其中硅化和黃鐵絹英巖化與金礦化具密切空間分布關(guān)系.硅化帶主要由石英脈及細(xì)脈、微細(xì)脈構(gòu)成，其內(nèi)分布有黃鐵礦、自然金和銀金礦.黃鐵絹英巖呈條帶狀或殘片狀分布在硅化帶兩側(cè)或硅化帶之間，其形態(tài)明顯受構(gòu)造裂隙帶控制.絹云母化帶呈不規(guī)則條帶狀疊加在前述硅化帶和黃鐵絹英巖化帶之上.青磐巖化分布廣泛但分帶性不明顯，青磐巖化發(fā)育的地段常可以找到硅化或黃鐵絹英巖化蝕變巖，進而為尋找隱伏金礦床提供了重要線索.

3 成礦階段

前人根據(jù)含金石英脈和構(gòu)造蝕變巖的空間分布關(guān)系以及礦物共生組合特點，推斷巴彥哈爾金礦床的形成過程大體經(jīng)歷了熱液期和表生期.熱液期可進一步劃分為2個階段：早期黃銅礦-石英階段以形成大量石英、鉀長石和絹云母以及少量黃銅礦和磁鐵礦為特征；晚期多金屬硫化物-石英階段以發(fā)育石英、絹云母、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦和毒砂以及少量自然金和銀金礦的礦物組合為特征.流體包裹體測溫研究表明，晚期熱液階段溫度（平均值為238℃）較早期熱液階段（平均值為296℃）低.表生階段原生金礦石在地表遭受不同程度氧化淋濾作用，形成含金的次生氧化富集帶，且次生富集帶中金的含量一般略高于原生硫化物富集帶.

4 礦床成因探討

1）由礦床所在區(qū)域乃至中蒙邊境成礦帶中金礦床的成礦地質(zhì)特征分析可知，該區(qū)金礦床成礦作用均與華力西中晚期中酸性—中性—中基性侵入巖體有關(guān).多期次、多旋回的巖漿活動不僅從深部攜帶了部分金成礦物質(zhì)，同時也為金成礦作用提供了熱動力.成礦巖漿熱液與古生代和中生代地層接觸部位，是金成礦的有利地段.巴彥哈爾金礦床在時空分布上與海西晚期查干德爾斯花崗巖類巖體（巴音哈爾圖序列）關(guān)系密切.

2）蘇尼特左旗地區(qū)韌性剪切帶是區(qū)域性西里廟-達青牧場大型擠壓破碎帶的次級構(gòu)造.如前所述，該區(qū)主要金礦床（點）均位于次級剪切帶內(nèi)，沿次級剪切帶呈帶狀分布，也就是說金礦床展布受次級韌性剪切帶的控制，巴彥哈爾金礦床也不例外，該金礦區(qū)金異常的分布特征反映，金異常的空間分布受控于韌性剪切帶，即異?；揪挥诩羟袔?nèi)，且異常長軸方向與剪切帶展布方向一致.反映了剪切構(gòu)造活動對金成礦和控礦的影響.

3）根據(jù)前人研究資料，推斷該礦床成礦過程大致如下：本區(qū)于中元古代形成了Au豐度較高的變質(zhì)基底，從而為后期金成礦提供了物質(zhì)基礎(chǔ).受晚古生代西伯利亞板塊與華北板塊碰撞對接影響，早古生代火山-沉積巖地層和各類侵入巖發(fā)生不同程度的變質(zhì)和變形作用，并且形成一系列斷層破碎帶、褶皺隆起帶.在板塊的持續(xù)擠壓下，該區(qū)進入了以脆韌性剪切作用為特征的構(gòu)造強烈活動時期，形成各種脆性裂隙及充填脈.剪切帶為熱液活動提供了通道，此時金元素發(fā)生初步富集.隨著剪切作用的持續(xù)進行，構(gòu)造-巖漿活動達到頂峰.由于主構(gòu)造系統(tǒng)流體來源深、溫度高，不利于金的沉淀，而主構(gòu)造與次級韌性剪切帶之間具有貫通性且存在著較大的溫壓和濃度梯度，因此含金流體沿主構(gòu)造至上而下運移，并且選擇性地進入次級構(gòu)造中，同時含金絡(luò)合物等成礦物質(zhì)從流體中分解、沉淀出來.早侏羅世，區(qū)域主要為陸內(nèi)造山活動，此時剪切帶以脆性變形機制為主，大量張性裂隙在剪切帶中前期形成的金礦化部位再次遭受到熱液蝕變作用，發(fā)生原位重新活化，金元素在局部張裂隙內(nèi)進一步富集，形成富礦體.

4）祝洪臣等［8］對該礦床石英包裹體測溫結(jié)果顯示，其爆裂溫度為230℃和240℃，并出現(xiàn)葉片狀方解石和以微晶石英為主的硅化特征［8］，由此認(rèn)為該礦床為淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V.

［1］聶鳳軍，江思宏，張義，等.中蒙邊境中東段金屬礦床成礦規(guī)律和找礦方向［M］.北京：地質(zhì)出版社,2007:315—330.

［2］陳旺.內(nèi)蒙古巴彥哈爾-昌特敖包地區(qū)金礦地質(zhì)特征及找礦潛力初探［J］.礦產(chǎn)與地質(zhì),2003,17（3）:211—213.

［3］何紹勛，段嘉瑞，劉繼順.韌性剪切帶與成礦［M］.北京：地質(zhì)出版社, 1996:102—120.

［4］張亞雄.金礦與剪切帶［J］.礦產(chǎn)與地質(zhì),1996,4（5）:18—24.

［5］高德臻.內(nèi)蒙古中部交其爾復(fù)雜構(gòu)造帶構(gòu)造研究［J］.地質(zhì)與勘探, 1998,34（5）:18—22.

［6］袁士松，葛良勝，郭曉東，等.內(nèi)蒙古蘇尼特左旗地區(qū)韌性剪切帶及其控礦作用研究——以巴彥溫都爾金礦為例［J］.西北地質(zhì),2009（4）:11—21.

［7］陳斌，趙國春，Simon WILDE.內(nèi)蒙古蘇尼特左旗南兩類花崗巖同位素年代學(xué)及其構(gòu)造意義［J］.地質(zhì)論評,2001,47（4）:361—367.

［8］祝洪臣，王海坡，張炯飛.內(nèi)蒙古蘇尼特左旗兩種不同成因類型金礦［J］.吉林大學(xué)學(xué)報：地球科學(xué)版,2006,36（5）:759—766.

GEOLOGY AND GENESIS OF THE BAYANHAR GOLD DEPOSIT IN INNER MONGOLIA

ZHANG Xue-ni1,WANG Jia-xin1,ZHANG Fu2

1.College of Earth Sciences and Resources,China University of Geosciences,Beijing 100083,China; 2.No.7 Institute of Geology and Mineral Resources Exploration,Inner Mongolia Region,Hohhot 010020,China

The Bayanhar gold deposit of Inner Mongolia is located in the northwest margin of Ailimiao-Xilinhot median mass in the northern margin of North China Plate.It is hosted in the sericite-quartz schist and chlorite schist of Wenduermiao Group,Mesoproterozoic.The formation of the deposit has a close relationship with Variscan magmatic activity and ductile shear zone in the region.Five orebodies are delineated,which are occurred as stratiform or lentiform and generally in NW direction,with ore types of quartz vein and mylonite altered rocks.The gold mineralization is closely related to silicification and beresitization.According to its geological characteristics,mineral composition,dissemination, wall rock alteration features and the former measurement of fluid inclusion temperature,it is concluded that the Bayanhar gold deposit genetically belongs to epithermal type.

Bayanhar gold deposit;Variscan intrusive rock;ductile shear zone;epithermal type;Inner Mongolia

1671-1947（2015）03-0179-05

P618.51

A

2015－02－05；

2015-03-04.編輯：李蘭英．

張雪旎（1989—），女，在讀碩士研究生，礦物學(xué)專業(yè)，通信地址北京市海淀區(qū)學(xué)院路29號，E-mail//619823112@qq.com